国外对AFS 的研制已有了阶段性的成果,德国的宝马公司一直走在世界的前列;德尔福公司通过在转向管柱中集成一套行星齿轮箱,实现前轮转角的叠加;日本的光洋精工采用类似宝马结构的差动装置,只用了两个行星齿轮装置,降低了生产成本。另外,采用AFS 主要是为了提高车辆的路径跟随性能和操纵稳定性,国内外的科研人员对其控制方式也做了大量研究。通过大量研究发现AFS 的控制方式主要有横摆角速度控制,横摆角速度和汽车加速度综合控制,侧倾稳定性控制和变传动比控制[11]。21996
随着各国对汽车行业节能环保的要求,电动汽车的发展受到越来越多企业的关注。差速助力转向系统便是用于电动轮汽车上的新型转向系统,它通过改变左右轮毂电机的输出转矩,控制力传递特性,实现助力转向功能;通过提供轮毂电机的附加转角,控制系统的位移传动特性,实现主动转向的功能[12]。电动轮汽车差速助力转向技术在各种车型上都有所应用。三菱公司将此技术应用于Colt EV 和i-Mi EV 车型上,宝马公司的车型Mini Cooper 也采用了轮毂电机。国内的概念车和试验车上也采用了差速助力转向技术,例如:比亚迪公司的概念车“ET”,同济大学的“春晖”和“登峰”系列轿车以及吉林大学与天津一汽夏利汽车股份有限公司合作开发的威乐牌混合动力轿车[11]。论文网
目前,对差速助力转向系统的控制主要在:(1)基于驱动轮的转速控制。(2)基于驱动轮的滑转率控制。(3)基于驱动轮的转矩控制等[13~14]。
无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策和辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它包含了自动控制、模式识别和传感器技术等先进技术,已经成为当下研究的热点[15]。其中,智能转向系统需要通过精心的设计完成指定的角度和角速度的转向,是无人驾驶车辆的重要执行机构。近年来,GPS 技术快速发展,应用于转向系统,智能转向系统的转向准确性大幅提高。通过GPS 系统提取路径上的控制点,构造路径数学模型,对路径的曲率、车身与路径切线的夹角以及实际路线与既定路线误差计算,将路径跟随信号传递给ECU,ECU 结合车速和横摆角速度和侧向加速度等车辆动态特性信号计算车辆所需转向力矩和转向转角,然后对转向电机发出控制电流实现转向[16]。国外的智能转向系统已经取得了较好的成果,其中由德国汉堡Ibeo 公司改装的帕萨特2.0 智能车走在世界前列。此智能车通过GPS 获取汽车所在位置,通过激光扫描仪观察路况信息,ECU 汇总分析这两组信息控制汽车智能转向,以主动修正行驶路径,使之能够在复杂的路况上避开障碍,真正实现无人驾驶。国内的智能转向系统起步较晚,但是也取得了一定的阶段性成果,例如:国防科技大学研制的红旗CA7460 自主驾驶汽车,清华大学的TNMR-V 无人驾驶汽车和西安交通大学的“夸父一号”无人驾驶汽车等,他们研制的智能转向系统完成了实际道路的测试且多项指标已达到国际先进水平。
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